Célula completa. Fuselaje, ala, cola y tren con sus mandos forman la célula: la parte de la aeronave que vuela y aguanta las cargas. La estructura de cada pieza reparte las cargas y las pasa a las demás.
La célula es una cadena de piezas que se pasan cargas. El ala sostiene el avión y entrega su sustentación al fuselaje; la cola equilibra y gobierna con fuerzas pequeñas, pero con un brazo largo hasta el centro de gravedad; el tren recibe los golpes de la toma. Cada pieza tiene su estructura: el esqueleto interno que reparte esas cargas.
El examen mezcla tres palabras. El fuselaje es el cuerpo que aloja a los ocupantes y une el resto; el empenaje, la cola completa; la estructura, el diseño interno que da forma y reparte las cargas. El motor y la hélice forman el grupo motopropulsor, que tiene sus propios temas: el motor y las hélices.
Semimonocasco. Cuadernas, largueros, larguerillos y revestimiento que trabajan juntos.
Un fuselaje aguanta flexión, cuando la cola empuja arriba o abajo, y torsión, cuando el timón de dirección lo retuerce. En el monocasco, como en una lata, la piel lo lleva casi todo: es ligero y limpio, pero una abolladura le quita resistencia. El semimonocasco reparte el trabajo: la piel resiste la torsión, los largueros y larguerillos la flexión, y las cuadernas mantienen la forma.
En el reticular cada tubo trabaja solo a tracción o a compresión, y los triángulos impiden que el conjunto se deforme. Por eso la tela que lo cubre no es estructura: un desgarro no lo debilita; un tubo doblado, sí. Es la construcción de muchos ULM de tubo y tela.
Con +4,0 g la sustentación dobla el ala hacia arriba: la cabeza superior del larguero trabaja a compresión y la inferior a tracción. El esfuerzo es máximo en la raíz, donde el ala se une al fuselaje.
En vuelo la sustentación empuja el ala hacia arriba y el fuselaje la sujeta por la raíz: el ala trabaja como una viga en voladizo y se flexiona. La cara de arriba se comprime y la de abajo se estira. Por eso el larguero tiene dos cabezas, una arriba y otra abajo, unidas por un alma que lleva la cizalla. El esfuerzo crece con el factor de carga y es máximo en la raíz.
Si la carga no pasa por el larguero, además retuerce el ala: es la torsión. El montante cambia el reparto: con +g trabaja a tracción y alivia la raíz; con −g, o en tierra con el peso del ala, pasa a compresión. Con −g todo se invierte y el extradós trabaja a tracción.
| Material | Dónde | Qué lo daña | Qué miras |
|---|---|---|---|
| Aluminio remachado | Semimonocasco y alas metálicas | Corrosión y fatiga en remaches y uniones | Grietas, polvo negro alrededor de los remaches, arrugas en la piel |
| Tubo de acero | Fuselajes reticulares | Corrosión, también por dentro del tubo, y golpes | Óxido, soldaduras agrietadas, tubos doblados |
| Madera | Largueros y costillas de algunos ULM | Humedad y fallo de los encolados | Manchas, olor a humedad, holguras |
| Tela | Revestimiento de reticulares y alas | Rayos ultravioleta y desgarros | Tela descolorida, floja o que cede al presionar |
| Materiales compuestos | Fuselajes monocasco | Golpes que despegan las capas por dentro y calor | Zonas blandas, grietas en la pintura, sonido hueco |
Guía general. Lo que manda es el manual de mantenimiento del fabricante.
Una pieza que aguanta 6 g una vez puede romperse con miles de cargas pequeñas. Cada ciclo (una ráfaga, una toma, un viraje) abre un poco una grieta microscópica, casi siempre donde se concentra la tensión: un taladro, un remache, una esquina. Durante mucho tiempo no se ve; después crece cada vez más deprisa hasta una longitud crítica en la que la pieza rompe sin avisar.
Por eso la célula tiene una vida útil y un programa de inspecciones: la grieta hay que encontrarla cuando ya se ve y antes de que sea crítica. La corrosión, la humedad y el sol aceleran el daño. En la prevuelo buscas sus huellas, y tras pasar un límite, como la VNE o el factor de carga, se inspecciona antes de volver a volar (límites del manual).
Palanca a la derecha: los cables tiran de las bieletas del ala, el alerón derecho sube y el izquierdo baja. Un cable de compensación une los dos alerones. A 100 km/h, la referencia: con el doble de velocidad la fuerza sería cuatro veces mayor.
| Mando en cabina | Superficie | Eje y movimiento | Accionamiento típico |
|---|---|---|---|
| Palanca a los lados | Alerones | Longitudinal · alabeo | Manual: cables y poleas o varillas |
| Palanca adelante y atrás | Timón de profundidad | Transversal · cabeceo | Manual: varilla o cables |
| Pedales | Timón de dirección | Vertical · guiñada | Manual: cables |
| Rueda, palanca o interruptor | Compensadores | Quitan esfuerzo en su eje | Manual o eléctrico |
| Palanca o interruptor | Flaps | Cambian la configuración | Manual o eléctrico |
| Maneta o punta de los pedales | Frenos de las ruedas | En tierra | Hidráulico |
| Palanca del tren | Tren retráctil | Configuración | Eléctrico o hidráulico, según el modelo |
Lo típico en un ULM de tres ejes; el de tu avión está en su manual de vuelo.
Cada mando primario desvía el aire en una superficie lejos del centro de gravedad, y esa fuerza, por su brazo, gira el avión. La fuerza depende de la presión dinámica, ½ · ρ · V²: con la mitad de velocidad hay la cuarta parte de fuerza. Despacio, cerca de la pérdida, los mandos están blandos y piden más recorrido; deprisa, basta poco recorrido y la palanca está dura.
La presión dinámica es lo que mide el anemómetro, así que la efectividad va con la velocidad indicada: en altura, a la misma IAS, los mandos rinden igual; a la misma velocidad verdadera, la IAS es menor y rinden menos. Con un accionamiento eléctrico no sientes nada: lo que pides con el interruptor no es lo que hace la superficie hasta que lo ves en el indicador.
Flap Fowler. Primero retrocede por unos carriles, con lo que aumenta la cuerda y la superficie del ala, y después baja y abre una ranura. La ranura mantiene el flujo pegado: más CL máximo con menos resistencia que un flap simple.
Todos buscan lo mismo: que el ala dé más sustentación antes de entrar en pérdida. El flap simple curva el perfil; con mucha deflexión el aire ya no sigue la superficie y la resistencia se dispara. El ranurado y el Fowler abren una ranura: el aire de abajo, a más presión, sopla sobre el flap y lo mantiene pegado. El Fowler, además, aumenta la superficie al retroceder. El slat hace lo mismo en el borde de ataque y retrasa la pérdida a más ángulo.
Al sacar o recoger flaps cambia el equilibrio de momentos. En muchos aviones de ala alta el morro sube al bajarlos; al recogerlos, el avión pierde sustentación y se hunde. Con el CG retrasado el encabritamiento se nota más, porque queda menos estabilidad que lo frene. Se compensa siempre y, con flaps eléctricos, se comprueba la posición en el indicador.
Convencional: el CG va por detrás de las ruedas principales. La fuerza lateral de las ruedas, delante del CG, hace girar el avión cada vez más: con los pies quietos acaba en un caballito (ground loop). Es el hábito del triciclo aplicado donde no sirve.
| Tipo | Ventaja | Inconveniente | Qué vigilar |
|---|---|---|---|
| Triciclo | Estable en tierra y buena visibilidad | Rueda de morro delicada en campos malos | No cargar la rueda de morro en la toma |
| Convencional | Hélice más alta del suelo; bueno en hierba | CG detrás de las ruedas y morro alto | Pies activos hasta parar; rodar haciendo eses |
| Fijo | Sencillo, ligero y sin mecanismo que falle | Más resistencia en vuelo | Amortiguadores, neumáticos y carenados |
| Retráctil | Menos resistencia y más velocidad | Más peso, más complejidad y riesgo de tomar sin tren | Tren abajo y blocado en el indicador |
| Flotadores | Operar desde el agua | Peso y resistencia | Agua dentro de los flotadores |
Ventajas e inconvenientes generales; los procedimientos de tu avión, en su manual.
Si tocas con el morro algo torcido, las ruedas principales empujan de lado. En el triciclo esa fuerza actúa por detrás del CG y endereza el avión, como las plumas de una flecha. En el convencional actúa por delante del CG: el giro crece solo y, si no lo corriges, acaba en un caballito. En un convencional la toma no termina al tocar, sino al parar.
Dejar los pies quietos tras la toma es lo que se aprende en un triciclo; llevarlo a un convencional es una transferencia negativa de hábitos. Con el tren retráctil pasa lo mismo que con los flaps: la palanca abajo es lo que pides, no lo que hay. El tren está fuera cuando el indicador lo confirma.
| 3 fuselajes | Monocasco (piel y cuadernas) · semimonocasco (más largueros y larguerillos) · reticular (tubos en triángulo). |
| × 4 | Con el doble de velocidad indicada, cuatro veces la presión dinámica y la fuerza de los mandos. |
| 1,5 | Factor de seguridad: la carga de rotura de diseño es 1,5 veces la carga límite (CS-VLA 303). |
| +4 / −2 g | Límites de ejemplo de un ULM de tres ejes (envolvente). Con +g, extradós a compresión e intradós a tracción. |
| 3 compensadores | Cabeceo (profundidad), alabeo (alerones) y guiñada (dirección). |
| ≈ 30 % | Lo que suben los flaps el CL máximo en el avión de ejemplo: de VS1 65 a VS0 57 km/h. |
Opción incorrecta más elegida en las preguntas del tema · % de fallo real